中国黄金乌山铜钼矿冻土爆破技术创新项目获成功

　　3月底，内蒙古呼伦贝尔草原上仍然北风呼啸，持续严寒。中国黄金集团公司有色生产基地之一的内蒙古矿业公司乌努格吐山铜钼矿生产现场却是一片热火朝天。公司着力开展的“冻土爆破技术创新项目”获得成功，攻克了零下40度严寒气候下的冻土开采问题，破解了高寒地区矿山冬季开采的“大块顽石危局”，开启了乌山“冻土爆破项目”的技术新篇。

　　无经验可借鉴，冬季开采遭遇难题

　　中国黄金集团乌努格吐山铜钼矿位于高纬度高寒地区，供暖期长达八个月，冬季不仅持续时间长，平均气温低于零下20℃，而且时常持续出现低于35℃的极低温天气。2012年春节过后，当大部分地区开始回暖，乌山却经历着零下46℃的低温。 

　　严寒气候造成采矿场上层产生冻层。随着冬季露天施工的展开，困扰乌山采场生产的季节性冻层爆破、开挖问题开始凸显：一方面，爆破过程中，难以破碎的顽石经过低温的冰冻更加坚硬如铁，在严重影响爆破效果和铲装效率的同时，给铲装、运输过程带来安全隐患；另一方面，块头过大的顽石在进入选矿工艺时，给粗碎系统造成巨大的冲击，造成粗碎站堵仓，增加旋回破碎机的故障率，严重时甚至会有停产的危险，成为矿山生产的隐痛。

　　在特殊的低温气候中大规模开采，年轻的乌山并没有可借鉴的同类矿山冻土爆破开采的成功经验,只能根据自身气候、地质条件和冻结层的形成特点，对现有钻孔设备、爆破器材、爆破参数、施工方法和爆破危害控制等方面进行针对性研究，为高寒露天矿山冻层爆破施工提供技术指导。正如内蒙古矿业公司领导所说，“我们要在摸索中前进，在实践中攻克难题。”

　　成立科研项目，制定合理方案

　　2011年，中国黄金集团内蒙古矿业公司将采场爆破项目列为专项科研项目，经过考察钻研，大胆创新，出台自研成果《乌努格吐山铜钼矿爆破参数优化项目》，乌山冻土爆破创新项目在这个冬天全面展开。

　　乌山矿体含水较多，冬季易形成冻层。项目组根据近几年冬季施工经验，将冻层情况进行归纳总结：矿区内冻层厚薄不均，随着冬季时间变化而变化，厚度一般在0.5至3米左右。项目组经过数次技术方案研讨会的反复论证，决定从多点入手设计爆破方案，并不断对方案进行修正，同时进行炮区试验。乌山的冬季漫长寒冷，保证冬季采场日常生产的同时要尽可能降低穿爆成本，于是，“分区域、分阶段”的技术方案应运而生：即根据矿、岩爆破对大块率的要求不同，矿石区岩石可爆性、含水率不同，矿区特殊构造带岩性变化，对岩石密度、含水率等物理性质的测定以及穿孔、爆破现场经验，对矿区冻结层爆破采取分区域提出技术方案。

　　誓要迎风战雪，剑指冻土爆破

　　确定了技术方案，明确了工作方向，细化了责任分工，项目组成员着力开展炮区试验。

　　要得出最准确的数据结论就要经过一次次的现场试验和测量。零下40度的露天作业环境不仅增加了冻层厚度，更为项目组人员的现场作业增加了极大难度。对于现场施工的工程技术人员与爆破工人来说，这不仅仅是身体上的挑战，更是心理上的挑战。但是，“团结奉献，创新求强，挑战极限”是乌山人骨子里的精神，技术人员一次次在现场施工中，根据矿区岩体的物理力学性质资料，通过点荷载强度试验确定岩体的抗压强度、抗拉强度、物理力学性质、抗风化能力；在采场不同区域进行冻土爆破漏斗试验，结合本矿山冻土特性、装药量和爆破深度之间的关系，得出单位药包的最佳埋深、最大漏斗体积，进而推导出最佳爆破参数。由于工作量大，常常错过了午饭时间，面包泡面几乎成为了工作人员的主食。每天下班后，项目组成员会继续白天的工作，对各方面数据资料进行整理、比对分析。

　　经过无数次的现场实验、分析比对、调整方案，最终确定了乌山冻层大块主要采取二次破碎锤处理、主爆孔参数调整结合二次破碎处理、设计辅助孔结合二次破碎处理以及合理的铲装方式甩出大块这四种方法。

　　在施工质量控制方面，技术人员顶着凛冽寒风进行观察测量，严格控制施工，加强现场施工管理：检查布孔、放孔位线是否规范；孔距、排距是否满足设计；孔深是否达到要求；钻孔倾角是否精确；检查炮孔深度和孔网参数；复核前排炮孔的抵抗线；查看炮孔中含水情况；了解炮孔周围岩体结构等。现场中的每个数据都由技术人员实际测量，以确保钻孔质量。

　　在装药方面，钻爆组人员与葛洲坝易普力现场人员一起工作，随时跟踪每天爆破现场，为了监控装药质量，根据乳化炸药吨数现场计算药柱高度，逐孔计算，逐孔记录，逐孔测量，保证装药质量。

　　由于缺乏经验，技术方案只能探索着逐步推进，遇到技术难题，技术人员逐一攻克。其中较大的问题是爆破后冲面的控制，药量不足爆破达不到效果，而药量过多会导致后冲面过大影响后续工作面穿孔爆破作业。项目成员在药量及起爆网络上精心设计，精细计算，最终成功解决这一技术难题。

　　不断总结完善，开启技术新篇 

　　3月底，乌山“冻土爆破项目”顺利结题并做出结题报告，对冻土爆破的研究结果和经验进行总结。

　　如今的乌山采场，爆破效果完全达到设计要求，经过采矿厂预算，项目为企业节约生产成本、带来的效益更是让人惊叹：乌山采场已经将矿石直径在0.5至1米之间的大块控制在百分之五以内；每万吨矿石中直径在1米以上的大块控制在三块以内。粗碎站堵塞时间缩短了约60倍；日均供矿时间减少4小时，按照每年冬季生产5个月计算，每年节省供矿作业时间600小时,仅电费年度可节省84.37万元。大块率满足要求后可撤除粗碎站破碎锤，每年节省破碎费用80余万元。此外，大块率降低，堵塞频率降低，将节省粗碎站的检修次数及检修成本。按照检修成本核算，每年将节省50万到70万的设备检修费用。

　　中国黄金集团乌努格吐山铜钼矿“冻土爆破项目”的成功，大大提高了矿山在冬季采矿的综合生产效率，为矿山全年持续、稳定生产提供了坚实保障，也为中国黄金集团所有高寒地区的矿山企业做出了示范，积累了宝贵的冬季采矿技术经验。